開關(guān)電源中幾種過流保護方式的比較
摘要:在輸出短路或過載時對電源或負載進行的保護,即為過電流保護,簡稱過流保護。介紹了過流保護的幾種型式,如フ字型、恒流型、恒功率型等,并進行了比較。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/179335.htm關(guān)鍵詞:過流保護;檢測;比較
0 引言
電源作為一切電子產(chǎn)品的供電設(shè)備,除了性能要滿足供電產(chǎn)品的要求外,其自身的保護措施也非常重要,如過壓、過流、過熱保護等。一旦電子產(chǎn)品出現(xiàn)故障時,如電子產(chǎn)品輸入側(cè)短路或輸出側(cè)開路時,則電源必須關(guān)閉其輸出電壓,才能保護功率MOSFET和輸出側(cè)設(shè)備等不被燒毀,否則可能引起電子產(chǎn)品的進一步損壞,甚至引起操作人員的觸電及火災等現(xiàn)象,因此,開關(guān)電源的過流保護功能一定要完善。
1 開關(guān)電源中常用的過流保護方式
過電流保護有多種形式,如圖1所示,可分為額定電流下垂型,即フ字型;恒流型;恒功率型,多數(shù)為電流下垂型。過電流的設(shè)定值通常為額定電流的110%~130%。一般為自動恢復型。
圖1中①表示電流下垂型,②表示恒流型,③表示恒功率型。
圖1 過電流保護特性
1.1 用于變壓器初級直接驅(qū)動電路中的限流電路
在變壓器初級直接驅(qū)動的電路(如單端正激式變換器或反激式變換器)的設(shè)計中,實現(xiàn)限流是比較容易的。圖2是在這樣的電路中實現(xiàn)限流的兩種方法。
圖2電路可用于單端正激式變換器和反激式變換器。圖2(a)與圖2(b)中在MOSFET的源極均串入一個限流電阻Rsc,在圖2(a)中,Rsc提供一個電壓降驅(qū)動晶體管S2導通,在圖2(b)中跨接在Rsc上的限流電壓比較器,當產(chǎn)生過流時,可以把驅(qū)動電流脈沖短路,起到保護作用。
圖2(a)與圖2(b)相比,圖2(b)保護電路反應速度更快及準確。首先,它把比較放大器的限流驅(qū)動的門檻電壓預置在一個比晶體管的門檻電壓Vbe更精確的范圍內(nèi);第二,它把所預置的門檻電壓取得足夠小,其典型值只有100mV~200mV,因此,可以把限流取樣電阻Rsc的值取得較小,這樣就減小了功耗,提高了電源的效率。
(a) 晶體管保護
(b) 限流比較器保護
圖2 在單端正激式或反激式變換器電路中的限流電路
當AC輸入電壓在90~264V范圍內(nèi)變化,且輸出同等功率時,則變壓器初級的尖峰電流相差很大,導致高、低端過流保護點嚴重漂移,不利于過流點的一致性。在電路中增加一個取自+VH的上拉電阻R1,其目的是使S2的基極或限流比較器的同相端有一個預值,以達到高低端的過流保護點盡量一致。
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